Особенности определения параметра L для лестниц со «ступеньками веером» рассмотрим на примере винтовой лестницы с прямоугольной площадью в плане (рис. 4.64). Помимо типа (винтовая), эта лестница характеризуется еще и углом закрутки – 180°. Целесообразно в этом случае ввести понятие «линия хода», которая у такой лестницы (точнее, ее проекции на плоскость пола) и есть параметр L. В нашем случае она составляет без малого длину полуокружности. Для полувинтовой лестницы с прямым маршем линия хода состоит из сопряженных между собой отрезка прямой и дуги окружности (рис. 4.65). Значение параметра L и для этой лестницы определяется как длина «линии хода».
Понятно, что определяемая расчетом ширина ступеней а при этом имеет место именно на линии хода. Как определить размеры тех же ступеней в местах их стыковки со стенами? Как вообще построить планы лестниц, приведенные на рис. 4.64 и 4.65? Начнем с более простого случая: лестницы, приведенной на рис. 4.64. Здесь лестничный проем ограничен тремя стенками, а площадь в плане составляет прямоугольник с размерами 2х1 м. Осевой столб помещен в середину незамкнутого стенками лестничного проема. На плане осевого столба (не обязательно в центре проекции) размещаем центр линии хода и ножкой циркуля проводим полуокружность – линию хода. Дальнейшие действия удобно пояснить на конкретном примере построенной лестницы. Высота подъема Н составила 2250 мм. Тип лестницы и площадь в плане мы уже оговорили. Теперь (см. табл. 1) определяем параметр L. Пусть радиус линии хода R составляет 800 мм, а число фактических ступеней равно 11 (n = 12). Параметр L = p*R*12/11 = 2740 мм (L можно измерить и на плане, для чего удобно при его построении использовать миллиметровую бумагу). Далее определяем крутизну К = 2250 / 2740, которая в нашем случае составляет 0, 82. Параметр с при этом имеет значение 41, 6 см, что вполне приемлемо.
Таблица 1
Рис. 4.64. Общий вид и план винтовой лестницы с поворотом на 180°: 0, 0' – центры координат (углы помещения); R – радиус линии хода
Рис. 4.65. Полувинтовая лестница с забежными ступенями и прямым маршем. План и общий вид: 1 – опорный столб малого сечения; 2 – короткая крутая тетива; 3 – опорные бобышки прямого марша; 4 – опорные бобышки винтовой лестницы; О – центр координат (угол помещения)
Таблица 2Можно ли при неизменной крутизне сделать лестницу с меньшим или большим числом ступеней, что иногда делает ее более удобной? Весьма просто рассмотреть рассчитанную нами лестницу с одиннадцатью ступенями в вариантах «ступенькой меньше» и «ступенькой больше». Для этого надо пересчитать значения параметров табл. 1 с четвертого по восьмой включительно. Поскольку один расчет мы уже рассмотрели подробно, не будем воспроизводить арифметику, а сведем все результаты в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что изменение крутизны К в нашем случае пренебрежимо мало, то есть практически мы имеем лестницу с разным числом ступеней, но одинаково крутую (пологую). Мы можем выбрать вариант по высоте ступеней или по ширине имеющихся на их изготовление досок. Смотрите: у нас появился выбор – а это элемент свободы творчества!
Для n = 11 завершим построение плана лестницы. Полученное нами значение а укладывается на линии хода ровно 11 раз, образуя при этом на нашей полуокружности 12 точек. Проведя через эти точки и центр линии хода прямые до пересечения с линиями стенок лестничного проема, получим на плане лестницы линии передних кромок всех 12 ступеней (в качестве двенадцатой ступени у нас часть пола второго этажа). Собственно, прорисовку лестницы на этом и заканчивают, однако нам надо построить не только план, но еще и лестницу – и тут следует решить вопрос о переносе чертежа на реальную строительную площадку.
Отличные результаты дал способ, опробованный при строительстве сразу двух лестниц (см. рис. 4.64 и 4.65). Суть его сводится к тому, что строится таблица координат точек пересечения верхних передних ребер ступенек со стенками. В соответствии с данными таблицы эти точки наносят на стенки, а при монтаже лестницы к этим точкам пригоняют соответствующие части ступеней (рис. 4.66.). В табл. 3 приведены координаты указанных точек для первой лестницы (см. рис. 4.64).
Во второй строке – расстояние X точки от соответствующего угла (ордината плана), в третьей – расчетная высота точки от плоскости пола Ур (по существу, справочная строка), в четвертой – принятая для реализации высота точки Уп (округленная расчетная высота). Требования к точности соблюдения размеров, как правило, определяются самим размером. В нашем случае требования к точности ординаты плана Х невысоки, поэтому их замеряют прямо на построенном выше плане сразу в сантиметрах. Значение У определяется произведением высоты ступеней b на ее порядковый номер. Практика показала, что высоты ступеней над полом вполне могут быть округлены до целого числа сантиметров. Ступени должны быть горизонтальными, а это значит, что уж если выбрано значение Уп, то оно должно соблюдаться одинаковым на концах ступени.
Рис. 4.66. Разметка мест примыканий ступеней к стене: 1 – стена; 2 – метки; 3 – верхние плоскости ступеней
Таблица 3
Размеры, которые обеспечивают примыкание различных деталей друг к другу, например ступеней к стенкам или опорных бобышек к ступеням, должны соблюдаться с максимально возможной точностью, дабы избежать досадных щелей, заделка которых приводит к дополнительным трудозатратам. Поскольку ординаты в табл. 3 относятся к трем стенкам и откладываются из двух углов, знаки « – » перед ординатами кромок 1-й, 2-й и 3-й ступеней означают, что их откладывают из центра «0'» по левой (см. рис. 4.64) стенке. Отсутствие знака – ординаты откладывают из того же центра вдоль большой стены лестничного проема (для ступеней 4, 5, 6, 7, 8, 9). Помеченные штрихом числа означают ординаты, откладываемые из центра «0'» вдоль правой стены.
Заканчивая с проектированием лестницы по рис. 4.64, обратим внимание на одну маленькую, но существенную деталь. Поскольку осевой столб имеет квадратное или прямоугольное сечение (об осевых столбах поговорим чуть ниже), целесообразно при проектировании определить, какие ступени на какую грань столба выводить. В нашем случае это выглядит так: 1-я, 2-я и 3-я ступени выведены на левую грань столба, с 4-й по 8-ю включительно – на грань, обращенную к большой стене лестничного проема; 9-я, 10-я и 11-я – на правую грань столба.
Теперь обратимся к рис. 4.65. Лестница, приведенная на нем, вроде бы близка к известным из литературы. Однако есть небольшие, но существенные отличия. Обратим внимание на то, какое маленькое сечение (80х80 мм) у заложенного в проект осевого столба (как, впрочем, и у предыдущей лестницы), и остановимся на этих деталях несколько подробнее. Дело в том, что чем больше диаметр осевого столба, тем шире узкие концы ступеней, что положительно сказывается на их прочности, и тем меньше крутизна лестницы. При этом несущая способность столба явно переразмерена, то есть фактическое сечение больше необходимого из условий прочности, а также возникают сложности с креплением и жесткой вертикальной фиксацией столба. Последняя задача легко решается, если основание столба связать с лагами, а вершину со стропилами, но в случае столба большого диаметра это проблематично.
Таблица 4
Указанное противоречие легко разрешить, если использовать в качестве осевого столба брусок малого сечения (например, 80х80 мм), но с небольшой вспомогательной тетивой. Установка для ступеней с 1-й по 6-ю тетивы (поз. 2, рис. 4.65), доски толщиной 40 – 50 мм и длиной чуть больше метра, делает осевой столб эквивалентным стойке диаметром больше 40 см. Безусловно, «овчинка стоит выделки». Осевой столб малого сечения высотой, равной или большей высоты лестницы, также легко позволяет оснастить лестницу перилами, что нередко бывает необходимо.
В табл. 4 приведены данные для изготовления второй лестницы, аналогичные данным табл. 3.
Обсудим некоторые моменты изготовления рассматриваемых лестниц. Основную сложность представляют фигурные ступени. Дело не только в том, что они имеют оригинальную (каждая ступень – свою) конфигурацию и требуют очень широких (не часто встречающихся) досок, но и в том, что каждую ступеньку надо изготавливать «по месту». Например, ошибка в измерении угла при торцевании примыкающей к стене кромки косой ступени при попытке исправить ее может привести к тому, что заготовка становится короче, то есть превращается в неисправимый брак.
Существует технология «спокойного» изготовления косых ступеней, требующая весьма простой дополнительной оснастки: угломера (рис. 4.67, а) и раздвижной измерительной рейки (рис. 4.67, б). В простейшем случае «угломер» (малку) изготавливают из двух сбитых гвоздем дощечек, а измерительная рейка получается при складывании и удерживании вместе двух реек (штапиков). Заметим, что получать численные значения ни углов, ни длин нам не нужно, а наши простейшие приспособления используются как шаблоны.
